Fejezet 12gormony - általános jellemzőit és hatásmechanizmusú - a Lelevich
12. fejezet
hormonok - általános jellemzőit és hatásmechanizmusú
Hormonok (a görög hormaino - késztetés) - egy biológiailag aktív anyag, amely a felszabaduló endokrin sejtek a vérben vagy a nyirok és kiigazítása a célsejtek biokémiai és fiziológiai folyamatokat.
Jelenleg azt javasolta, hogy szélesítse a definíciója hormonok: Hormonok - egy speciális sejtközi szabályozók receptor lépéseket.
Ebben a meghatározásban a szó „speciális vezérlők” hangsúlyozzák, hogy a szabályozó - a fő funkciója a hormonok; a „intracelluláris” azt jelenti, hogy többek között a hormonok termelődnek a sejteken kívül, és eljár a másik sejt; receptor intézkedés - az első szakaszban a hatását minden hormon.
Biorol hormonok. Hormonok szabályozzák számos létfontosságú folyamatok - metabolikus sejtek funkcionális működését, és a szervek, mátrix szintézisét (transzkripció, transzláció), és egyéb folyamatok meghatározott genom (proliferáció, a növekedés, a differenciálódás, az alkalmazkodás, celluláris sokk, apoptózis, stb).
Endokrin rendszer működik szoros kapcsolatot az idegrendszer, mint a neuroendokrin.
Ábra. 12.1. Az ábra bemutatja a kapcsolatot szabályozó rendszereket.
Szintézise és szekréciója hormonok által stimulált külső és belső érkező jelek CNS.
2 - 3. A vett jelek a neuronok a hipotalamusz, amely serkenti a peptid-felszabadító hormon (liberinov és sztatinok), hogy stimulálják vagy gátolják a szintézise és szekréciója a hipofízis elülső lebenyében hormonok.
4 - 5. A hormonok a hipofízis elülső lebenyének (tropikus hormonok) képződését serkentik és szekrécióját perifériás hormonok belső elválasztású mirigyek, amelyek belépnek a véráramba, és kölcsönhatásba lépnek a célsejtekkel.
hormonok szintjét a vérben tartjuk mechanizmusok révén az önszabályozás (szabályozásában feedback). Változások a metabolit koncentrációja a célsejtekben hormonok szintézisét gátolja, a belső elválasztású mirigy vagy a hipotalamusz (6, 7). Szintézise és szekréciója hormonok elnyomják tropikus hormonok belső elválasztású mirigyek (8).
besorolása hormonok
Hormonok szerint osztályozzák kémiai szerkezet, a biológiai funkciók, site képződését és hatásmechanizmus.
peptid vagy fehérje;
aminosav-származékok;
szteroid
az arachidonsav származékai - eikozanoidok (fejtenek ki a helyi hatás)
Osztályozása hormonok kémiai szerkezetükben
Az inzulin, glukagon, adrenalin, kortizol, tiroxin, növekedési hormon.
Paratiroid hormon, kalcitonin, kalcitriol.
Az ösztrogének, androgének, gonadotrop hormonok.
Tropic agyalapi hormonok, hipotalamusz liberiny és a statinok.
Ez a besorolás önkényes, mivel ugyanazt a hormonok különböző funkciókat töltenek be. Például epinefrin szabályozásában vesz részt a lipid és szénhidrát-anyagcsere, és emellett szabályozza a vérnyomást, a pulzusszámot, simaizomzatának összehúzódását. Az ösztrogének szabályozzák nemcsak szaporodás, hanem hatással a lipid-anyagcserére, szintézisét indukálja véralvadási faktorok.
A besorolást a helye az oktatás
Azon a helyen, képződési hormonok vannak osztva hipotalamusz hormonok, az agyalapi mirigy, a pajzsmirigy, mellékpajzsmirigy, hasnyálmirigy, mellékvesék, ivarmirigyek.
A hatásmechanizmusa hormonok osztható 3 csoportba:
Hormonok nem hatolnak a sejtmembránon, és kölcsönhatásba lépnek a receptorokkal (peptid, fehérje hormonok adrenalin). A jelet a sejtbe keresztül intracelluláris mediátorok (másodlagos hírvivők). A fő végső hatás - a változás enzimaktivitás;
hormonok lép sejteket (szteroid hormonok, a pajzsmirigy hormonok). Receptoraik a sejt belsejében. A fő hatása a véges - változás enzimek mennyisége a génexpresszió útján;
membránon keresztüli hatás hormonok (inzulin, pajzsmirigy hormonok). A hormon egy alloszterikus effektor a membrán transzport rendszerek. Hormon membránhoz kötődő receptor változásához vezet ionos vezetőképesség a membrán csatornák.
Alapvető tulajdonságait és jellemzőit a keresetet a hormonok
1. A magas biológiai aktivitását. Hormonok szabályozzák anyagcserét a nagyon alacsony koncentrációban - 10 -8 - 10 -11 M.
2. távoli lépéseket. Hormonok szintetizálódnak a belső elválasztású mirigyek, és a biológiai hatásokat más célszövetekben.
3. A reverzibilis. Feltéve, hogy megfelelő helyzetben mérik hormonok felszabadulását és az azt követő inaktiválása mechanizmusokat. hormon hatásának ideje eltérő:
peptid hormonok: s - m;
protein hormonok: perc - óra;
szteroidhormonok: óra;
tironin: nap.
3. A sajátossága a biológiai hatással.
4. pleiotropiás (szívócső) lépéseket. Például katekolamin látták a rövid távú stressz hormonok. Ezután kiderült, hogy részt vesznek a szabályozás a mátrix szintézis és folyamatok által meghatározott genom: memória, a tanulás, a növekedés, a szétválás, sejtek differenciálódását.
5. dualizmus szabályozások (kétértelműséget). Tehát, ahogy az adrenalin összehúzza és tágítja az ereket. Tironin nagy dózisban növeli a katabolizmus fehérjék, kis - serkentik az anabolizmust.
hormon receptorok
A biológiai hatása hormonok Látható keresztül receptorokkal való interakció a célsejtek. A sejtek a legérzékenyebbek a hatása egy bizonyos hormon, az úgynevezett a célsejtben. A specificitás a hormonok tekintetében a célsejtek jelenléte miatt a specifikus receptor sejteket, melyek egy részét a plazmamembrán.
Receptorok - egy specifikus sejt szerkezete, amelynek nagy affinitást mutatnak egy adott hormon.
Receptorok kémiai jellegű komplex fehérjék (glikoproteinek). Receptorok peptidhormonok adrenalin és elhelyezve a membrán felületén, és tartalmaznia három domént. Az első domén található, a külső a sejtmembrán, hogy glikozilációs helyeket tartalmaz, és lehetővé teszi a felismerésében és kötésében a hormon. A második terület - transzmembrán. A harmadik (citoplazmatikus) domént létrehoz egy kémiai jelet a sejtben.
Receptorok szteroid és pajzsmirigy hormonok tartalmaznak három funkcionális területek:
domént felismerésében és kötésében a hormon;
DNS-kötő domén;
domén felelős más fehérjékhez, akivel részt vesz a transzkripciós szabályozás.
A transzmissziós mechanizmus hormonális jeleket membrán receptorokhoz
Hormonok (elsődleges mediátorok) receptorokhoz kötődnek a sejt membrán felületén, és így egy hormon-receptor komplex. Ez a komplex jelet az elsődleges közvetítői átalakítja koncentráció változtatása a második messengerek sejteken belül. Másodlagos hírvivők: ciklikus AMP (cAMP), cGMP, az inozit-trifoszfát (IP3), diacilglicerin (DAG); Ca 2+. NO (nitrogén-monoxid II).
Hormonok, amelyek kölcsönhatásba lépnek a receptorral, a célsejtek vezet a cAMP képződését aktus révén a rendszer a következőket tartalmazza: egy fehérje-receptor, a G -belok és az enzim adenilát-ciklázt.
Jelenleg több mint 200 különböző G proteinek,. Hiányában hormon G -belok kapcsolódik GDP és inaktív. A formáció a hormon-receptor eredményez konformációs változást G -fehérje, GDP helyébe GTP, és az aktiválási a G-protein. Ott -stimuliruyuschy G S és G I -ingibiruyuschy adenilát-cikláz fehérje.
A események sorozata vezető változás az adenilátcikláz-aktivitás:
kötődését hormon a receptorhoz;
hormon-receptor komplex kölcsönhatásba lép G proteinek, által módosítja konformációját;
változása miatt a konformáció G-protein helyébe a GDP GTP;
Komplex G S • -belok GTP aktiválja az adenilát-ciklázt (komplex -belok • G I GTP gátolja az adenilát-cikláz);
Az adenilát cikláz aktiválása növeli a képződési sebességét cAMP ATP.
Továbbá a formázott az intézkedés alapján az adenilát-cikláz aktiválja a protein-kináz A. cAMP aktivált protein kináz A foszforilezésére más fehérjék és enzimek, amely mellé a változás a funkcionális aktivitása a fehérje enzimek (aktiválás vagy gátlás).
A protein-kináz - egy intracelluláris enzim, amely lehet két formában. Hiányában cAMP proteinkináz képviselik tetramer, amely két katalizátor (2C), és két szabályozó (2 R) alegységből (inaktív enzim). Jelenlétében cAMP proteinkináz komplex reverzibilisen disszociál egy R 2-alegység és a két szabad katalitikus alegysége S. alegység mutat enzimaktivitást.
Ez a rendszer, amely létrehoz cGMP mint egy második messenger, társul a guanilát-cikláz. Ez az enzim katalizálja a reakciót a kialakulásának cGMP GTP (hasonló adenilát cikláz). CGMP molekulák aktiválhatja a közlekedési rendszer a sejtmembránok és aktiválja a cGMP-függő protein-kináz G., amely részt vesz a foszforilációja más fehérjék a sejtben.
Ciklikus nukleotidok egy olyan folyamatot indít reakciók adenilát-ciklázt vagy guanilát-cikláz szabályozó mechanizmusok az enzim aktivitását. Egy molekula hormon, aktiváló receptor „tartalmaz” több G proteinek,. Mindegyikük viszont aktiválja a néhány molekulája az adenilát-cikláz, hogy készítsen ezer molekulák a cAMP vagy cGMP. Az így kapott második hírvivő felerősíti a jelet, hogy ezerszer. A teljes nyereség a jel október 06-10, 7-szer.
Removal hormonális jel csökkentésével értük el a koncentráció a második messenger. reakciók konvertáló cAMP vagy cGMP a amp, vagy inaktív metabolitok GMP-foszfodiészteráz enzimek katalizálják.
3. A nitrogén-oxid.
A nitrogén-monoxid képződik az aminosav arginin, amelyek összetett Ca2 + -függő enzim rendszer úgynevezett NO-szintáz, amely jelen van az idegszövet, vaszkuláris endotélium, a vérlemezkék és más szövetekben. A célsejteket reagáltatjuk NO belül az aktív hely a guanilát-cikláz és a vas-ion elősegíti a gyors kialakulását cGMP. A képződött cGMP elernyedését okozza a vaszkuláris izomzat gladkly. Azonban nincs intézkedés rövid, néhány másodpercig. Egy hasonló hatású, de hosszabb nitroglicerin, amely lassan szabadul fel NO.
Működés inozitoltrifosfatnoy hormonális jelátviteli rendszerek: receptor, a foszfolipáz C, fehérjék és enzimek a membránok és a citoszol:
kötődését hormon receptor vezet a foszfolipáz C aktiválása;
foszfolipáz C katalizálja hasítását membrán foszfatidilinozitol 4,5-bifoszfát két másodlagos művelet - diacilglicerin és az inozit-trifoszfát (IP3);
IP3 fokozza szállítási Ca 2+ a citoszolba, és biztosítja annak szabályozási hatásait (lásd 4. pont).
diacilglicerin aktiválja a protein-kináz C;
a végső hatás mindkét közvetítők - intracelluláris fehérjék foszforilációját és enzimek és a változó tevékenységüket.
A transzmissziós mechanizmus hormonális jelet az intraceiiuiáris receptorok
Jelátvitel lipofil hormonok (szteroid hormonok) és a tiroxin hozzáférhető, amikor áthaladnak a plazma membrán a célsejtek. Hormon receptorok a citoszolban találtunk, és a sejtmagban. Nukleáris és citoszol-receptorok DNS-t tartalmaznak - kötő domént.
Az események sorozata vezet a transzkripciós:
bilipidny hormon áthatolása a sejtmembránon réteget;
komplexált hormon-receptor, ami mozog be a sejtmagba, és kölcsönhatásba lép a szabályozó régió: DNS enhanszer vagy hangtompító;
reagáltatva enhancer erősíti (reagáltatva hangtompítók csökken) hozzáférhetőségét a promoter az RNS-polimeráz;
-kal növeli (csökkenti), a transzkripció sebessége a szerkezeti gént és a transzlációs sebesség;
számának változtatásával a proteinek (beleértve az enzimeket), amelyek befolyásolják az anyagcserét és funkcionális állapotát a sejt.
A hormonok hatásait, amelyek adójel keresztül intracelluláris receptorok után végrehajtott egy bizonyos ideig, mint az áramlás mátrix folyamatok (transzkripció és transzláció) néhány órát vesz igénybe.
Jelző keresztül receptorok, ioncsatornák társított
Kapcsolatos receptorokkal ioncsatornák integrált membránproteinek, amely több alegységből áll. Ezek hatnak mind ioncsatornák és mindkét receptor képesek specifikusan kötődni a külső effektor, amely módosítja az ionos vezetőképességet. Az effektorok ilyen típusú lehet hormonok (például inzulin), és neurotranszmitterek (acetilkolin és mtsai.).